內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗布金黑鉛鋅礦床地質(zhì)特征及成因類型

劉銘+苗海兵+高超+楊樂+齊松

摘要：布金黑鉛鋅多金屬礦為中溫?zé)嵋好}型礦床，礦體主要賦存于壽山溝組下段的粉砂泥質(zhì)板巖及變質(zhì)細(xì)砂巖之中。礦體受斷裂構(gòu)造控制，呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，走向近東西，傾向北，傾角較陡，局部礦體南傾。礦區(qū)熱液金屬成礦作用以銀、鉛、鋅為主，伴有銅、錫、鎘等有益元素，礦化元素具垂向分帶性。

關(guān)鍵詞：鉛鋅多金屬礦；礦床地質(zhì)特征；礦床成因；布金黑；內(nèi)蒙古

1成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)處于大興安嶺南段西坡，大地構(gòu)造位置位于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系，愛里格廟—錫林浩特中間地塊與蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶之間，處于沙不楞山銅、鉛、鋅Ⅴ級成礦帶。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動強(qiáng)烈，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富，目前發(fā)現(xiàn)的金屬礦種有銅、鉛、鋅、銀、鎢、錫、鉬、鐵等，周圍分布有沙布楞山、花敖包特、紅嶺、白音諾爾、東布拉格等多個大中型多金屬礦床。

1.1地層。本區(qū)主要出露地層有晚古生界二疊系下統(tǒng)壽山溝組、哲斯組，中生界侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組、白音高老組，新生界第四系上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。二疊系地層是區(qū)內(nèi)銀、銅、鉛、鋅、錫多金屬礦床的主要賦礦圍巖，地層中Pb、Zn、Sn、Ag、Cu等主成礦元素均具有較高的豐度值，可為多金屬礦床的形成提供一定的物質(zhì)來源。

1.2構(gòu)造。本區(qū)位于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系，愛里格廟—錫林浩特中間地塊與蘇尼特右旗晚華力西地槽褶皺帶之間。早二疊世接受了一套海相—淺海相細(xì)碎屑巖夾火山碎屑巖沉積，二疊世末，褶皺回返成陸，之后斷裂活動強(qiáng)烈；晚侏羅世陸相火山巖形成，其間經(jīng)歷了多次強(qiáng)烈的構(gòu)造—巖漿侵入活動，為區(qū)內(nèi)的內(nèi)生礦產(chǎn)提供了良好的時空條件和物質(zhì)來源。在不同時期形成了特點各異的構(gòu)造形跡，印支期及以前的構(gòu)造形跡以東西向為主；燕山期及以后的構(gòu)造形跡其方向多為北東向、北北東向和北西向。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造不發(fā)育，僅在華力西旋回早二疊世地層中發(fā)育背斜、向斜構(gòu)造，軸向北東東，形成時間為早二疊世末期。斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，按斷裂構(gòu)造的走向方向可分為北東向、北西向、東西向及近南北向等四組。北東向及北西向斷裂為本區(qū)的主要斷裂，行跡突出，規(guī)模大，控制了地質(zhì)體的展布及山脈山體的分布方向。

區(qū)內(nèi)熱液脈型礦床的產(chǎn)出嚴(yán)格受不同斷裂構(gòu)造控制，斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)熱液脈型礦床最重要的找礦標(biāo)志。二疊紀(jì)地層中板巖、變質(zhì)粉砂巖等淺變質(zhì)碎屑巖類地層易發(fā)生脆韌性的變形作用，并形成不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造，從而有利于成礦。

1.3巖漿巖。本區(qū)巖漿活動頻繁，尤其以印支期及燕山早期巖漿活動更為強(qiáng)烈，分布廣泛，燕山期巖漿活動與區(qū)內(nèi)多金屬成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)北部有燕山早期中細(xì)?；◢忛W長巖、石英二長巖（γδ52）侵入體，其侵入二疊系哲斯組地層，被上侏羅統(tǒng)瑪尼吐組（J3mn）覆蓋；南東部見有正長花崗巖（γ43）侵入體，其侵入二疊系哲斯組地層。區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，主要有流紋斑巖脈、英安斑巖脈、長石斑巖脈、輝綠玢巖脈、閃長巖脈等。

2礦床地質(zhì)特征

2.1地層。礦區(qū)出露地層主要有二疊系下統(tǒng)壽山溝組、侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組和第四系。壽山溝組（P1s）為礦區(qū)主要地層，巖性組合為變質(zhì)細(xì)砂巖、變質(zhì)細(xì)粒雜砂巖、變質(zhì)粉砂巖、粉砂泥質(zhì)板巖、砂礫巖等，為海相—濱海相碎屑巖組合，普遍發(fā)生淺變質(zhì)作用。地層走向15～50°，傾向北西或南東，傾角30～70°。瑪尼吐組（J3mn）主要出露在礦區(qū)西北角，以布金黑紹榮為中心，呈環(huán)狀分布，中心部位出露灰黑色英安斑巖，周邊為灰色英安質(zhì)凝灰角礫巖。第四系（Q）分布于溝谷及低洼處，主要為全新統(tǒng)沖積、殘坡積砂土礫石層及亞砂土、風(fēng)積砂。

2.2構(gòu)造。礦區(qū)位于罕烏拉東西向深大斷裂北側(cè)，受古生代華力西運動及中生代的印支、燕山運動影響，礦區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，對本區(qū)鉛鋅多金屬成礦起了重要的控制作用。

褶皺構(gòu)造：礦區(qū)整體構(gòu)成舍日特敖瑞短軸向斜，長度約4km，其中詳查區(qū)內(nèi)出露長度約1.3km，其核部由壽山溝組上段砂礫巖組成，兩翼為壽山溝組下段變質(zhì)砂巖、板巖，總體走向60～70°，兩翼傾向分別為北西和南東向，傾角40～60°，礦體多分布在該向斜南西翼。

斷裂構(gòu)造：按走向劃分為北西向、近東西向及北東—北北東向3組斷裂構(gòu)造，主要容礦構(gòu)造為近東西向構(gòu)造。

（1）北西向構(gòu)造：本組斷裂構(gòu)造形成較早，在詳查區(qū)比較發(fā)育，尤其是礦區(qū)東北及東側(cè)比較明顯，大致呈等間距平行排列，多被流紋斑巖脈、輝綠玢巖脈、英安斑巖脈充填，走向多為300～330°，寬1～10m。

（2）近東西向構(gòu)造：主要見于詳查區(qū)中部，該組斷裂具有多期活動特點，早期為壓扭性，后經(jīng)拉張，加深、加大其規(guī)模。Ⅰ號礦帶受F7斷裂構(gòu)造控制，總體走向81°，控制長度600m。Ⅱ號礦化帶，受F9斷裂構(gòu)造控制，總體走向82°，傾向北西，傾角62～90°，控制長度1600m。礦化帶中粉砂泥質(zhì)板巖、變質(zhì)粉砂巖具揉皺現(xiàn)象及碎裂結(jié)構(gòu)，顯示了壓性特征，而揉皺的構(gòu)造角礫又多呈棱角狀及次棱角狀，結(jié)構(gòu)較松散，又具張性特征，本區(qū)工業(yè)礦體主要賦存于該組構(gòu)造帶內(nèi)。

（3）北東—北北東向構(gòu)造：在礦區(qū)內(nèi)比較發(fā)育，走向北東10～70°，其間多被流紋斑巖脈、流紋巖脈、輝綠玢巖脈充填。

2.3巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，在礦區(qū)北西角出露淺成英安斑巖巖株；另外，礦區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，主要有流紋斑巖脈、英安斑巖脈、長石斑巖脈、輝綠玢巖脈、閃長巖脈等。

3礦體地質(zhì)特征

3.1礦體地質(zhì)特征。布金黑鉛鋅多金屬礦床礦體產(chǎn)于二疊系壽山溝組地層中，賦礦圍巖為粉砂泥質(zhì)板巖及變質(zhì)細(xì)砂巖，局部為輝綠玢巖及流紋斑巖，礦體受斷裂控制明顯，為中溫?zé)嵋好}型礦床。礦區(qū)熱液金屬成礦作用以銀、鉛、鋅為主，伴有銅、錫、鎘等有益元素。礦帶在礦區(qū)呈北東東方向展布，傾向北西，傾角較陡，局部礦體南東傾；帶內(nèi)礦體呈脈狀產(chǎn)出，總體呈舒緩波狀，具分支復(fù)合、膨大縮小現(xiàn)象。

礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)3個礦帶，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦帶，呈平行展布，其中Ⅲ號礦帶未進(jìn)行系統(tǒng)勘查工作。Ⅰ、Ⅱ號礦帶中共發(fā)現(xiàn)大小不等的礦（化）體25條，其中Ⅰ號礦帶12條，Ⅱ號礦帶13條。區(qū)內(nèi)礦（化）體規(guī)模大小不等，延長數(shù)十至1300余米，延深數(shù)十至600余米，厚度一般數(shù)十厘米至十幾米。其中Ⅱ號礦帶為主要礦帶，位于詳查區(qū)中部，主要為銀礦體、銀鉛鋅礦體、鉛鋅礦體、鋅礦體。非金屬礦物為綠泥石、石英、方解石等；金屬礦物以磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦為主，次為黃鐵礦、毒砂、錫石、輝銀礦等，其中閃鋅礦呈深棕色，方鉛礦呈亮灰色，呈細(xì)微粒集合體條帶狀、星點狀分布。礦石類型以鉛鋅礦石為主。

3.2礦石特征。礦石礦物成分復(fù)雜，金屬礦物以閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦為主，次為含銀礦物、黃銅礦、毒砂、錫石等；脈石礦物以石英、方解石為主，次為綠泥石、絹云母、螢石等；表生礦物主要有褐鐵礦、孔雀石等。通過野外地質(zhì)觀測，結(jié)合室內(nèi)對各類礦石鏡下鑒定結(jié)果的分析研究，利用礦石礦物共生組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征以及各種礦物之間相互穿插、交代關(guān)系及礦石中各礦物間的生成順序特征，將熱液成礦作用劃分為三個階段：Ⅰ黃鐵礦—毒砂—石英階段；Ⅱ多金屬硫化物-石英階段；Ⅲ多金屬硫化物-方解石階段。

4礦床成因

4.1成礦物質(zhì)來源

（1）地層含礦性分析。布金黑鉛鋅多金屬礦床主要容礦層位是下二疊統(tǒng)壽山溝組，相對與中國東部同類巖性，Ag、Pb、Zn在砂巖、粉砂巖中均強(qiáng)烈富集，可以認(rèn)為這兩種巖性與銀鉛鋅礦化關(guān)系最密切；Ag、Pb在碳質(zhì)板巖中強(qiáng)烈富集，Zn在碳質(zhì)板巖中富集。因此，礦區(qū)壽山溝組地層本身具有一定的成礦潛力。

（2）硫同位素地球化學(xué)特征。通過對布金黑礦區(qū)不同階段礦石硫化物硫同位素進(jìn)行了測試分析，結(jié)果列于表2。測試結(jié)果表明，不同硫化礦物其硫同位素組成具有一定差別：礦體中共2件閃鋅礦δ34S‰10.8‰～13.7‰之間；1件方鉛礦的δ34S‰為11.1‰；2件黃鐵礦的δ34S‰在5.4‰～7.7‰之間。整體上符合成礦體系平衡條件下，δ34S值隨硫化物由早到晚生成順序逐漸降低；δ34S值介于5.5～13.7，變化范圍較大，總體介于花崗巖類侵入巖硫化物最低值和變質(zhì)砂巖硫化物最高值之間，說明硫來源于巖漿熱液對容礦圍巖進(jìn)行蝕變交代或與大氣降水相混合的產(chǎn)物。

4.2成礦流體來源及地球化學(xué)性質(zhì)

（1）成礦流體C、H、O同位素地球化學(xué)特征。為確定布金黑鉛鋅多金屬礦床成礦流體來源特征，本文分別對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中礦物的流體包裹體進(jìn)行碳、氫、氧同位素分析。綜合流體包裹體及同位素研究結(jié)果，認(rèn)為布金黑鉛鋅礦床成礦流體主要來源于巖漿水，和有少量的大氣降水，并且地層物質(zhì)參與了成礦作用。

（2）成礦流體地球化學(xué)性質(zhì)。流紋斑巖中石英顆粒普遍存在氣液兩相和富氣相兩種類型的原生流體包裹體。包裹體成群共生發(fā)育，具有不一致的均一溫度，不一致的均一方式，均一溫度和鹽度較高，表明高溫、中鹽度的NaCl-H2O體系熱液，這與黃鐵礦-毒砂-石英階段的成礦流體性質(zhì)極為相似，且相應(yīng)包裹體的類型、溫度、鹽度變化范圍相近。綜合礦體與巖漿碳的包裹體資料說明，成礦流體來源主要與流紋斑巖有關(guān)，自早期黃鐵礦-毒砂-石英階段逐漸演化成礦。一般認(rèn)為，此類成礦流體可直接來源于巖漿演化晚期分異熱液。

4.3礦床成因。綜合前面分析，布金黑鉛鋅多金屬礦床成礦物質(zhì)主要來源于圍巖（變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖），成礦流體以巖漿水為主，成礦流體是經(jīng)歷高溫至中溫、中鹽度至低鹽度的演化的NaCl-H2O體系熱液，早期以巖漿水為主，晚期有大氣降水參與。礦化在時間、空間、成因上均與流紋斑巖脈密切相關(guān)，根據(jù)鋯石U-Pb定年分析，流紋斑巖結(jié)晶年齡為150-157Ma；流紋斑巖為過鋁質(zhì)、高鉀鈣堿巖性系列的幔源型流紋斑巖，富集Hf、Nd、Sm等中等不相容元素，富集大離子親石元素（LILE：如Rb），虧損高場強(qiáng)元素（HFSE：如Ti、P）為特征，說明布金黑礦床屬于燕山早期晚侏羅世造山后伸展環(huán)境下巖漿活動的產(chǎn)物。

5找礦標(biāo)志及找礦方向

5.1找礦標(biāo)志：（1）鐵帽或褐鐵礦化蝕變帶是找礦的直接標(biāo)志，鐵帽中鐵錳染強(qiáng)烈，有鉛的氧化物，尋找露頭礦最佳。（2）礦體邊部或頂部碳酸鹽化、硅化帶是尋找礦體的重要標(biāo)志。（3）北東東及近東西向斷裂構(gòu)造是主要的控礦、容礦構(gòu)造，尋找此類構(gòu)造找礦效果較好。（4）粉砂泥質(zhì)板巖與變質(zhì)粉砂巖等變質(zhì)碎屑巖地層接觸面易發(fā)生脆韌性的變形作用，形成不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造，是成礦有利地段。

5.2找礦方向。根據(jù)地表露頭觀察，發(fā)現(xiàn)詳查區(qū)東側(cè)變質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖巖石露頭常見硅化、褐鐵礦化蝕變現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育，規(guī)模較小，地表出露不足20m，斷裂走向多為北東向及近東西向，斷裂附近見構(gòu)造角礫巖，周圍巖石見硅化及褐鐵礦化現(xiàn)象，局部見石英脈發(fā)育。綜合研究表明，布金黑敖侖陶布勒格烏拉地區(qū)及詳查區(qū)東側(cè)具有良好的鉛鋅多金屬礦化的潛力。

結(jié)論：（1）布金黑鉛鋅多金屬礦床成因類型為中溫?zé)嵋好}型，主要受地層、構(gòu)造、巖漿巖控制，賦礦圍巖為二疊系下統(tǒng)壽山溝組地層中的變質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖。（2）礦床硫來源于巖漿熱液對容礦圍巖進(jìn)行蝕變交代或與大氣降水相混合的產(chǎn)物，成礦流體為巖漿水為主并有大氣降水參與的混合流體，成礦流體來源主要與流紋斑巖有關(guān)，且地層物質(zhì)參與成礦作用。（3）北東東及近東西向斷裂構(gòu)造是主要的控礦、容礦構(gòu)造。

參考文獻(xiàn)

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